JP2006121125A - オーディオ信号の再生装置およびその再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 場所をとらずに豊かな低音を再生できるステレオ再生装置を提供する。
【解決手段】 オーディオ信号Ｌ、Ｒを、音像の方向定位の能力が低下する周波数の低域成分ＭLと、この低域成分ＭLの周波数以上の高域成分ＬH、ＲHとに分割するフィルタ２３Ｌ、２３Ｍ、２３Ｒを設ける。低域成分ＭLがスピーカアレイＳＰ1〜ＳＰ24から音波として出力されるとき、その音波が波面合成されて仮想音源を形成するように低域成分ＭLを処理する処理回路ＣＦ1〜ＣＦ24を設ける。仮想音源の位置を変更して音波の放射方向および音波面の曲率の少なくとも一方を制御する制御回路３１を設ける。
【選択図】 図９

Description

この発明は、オーディオ信号の再生装置およびその再生方法に関する。

オーディオ再生装置において、低音を適切に再生する方法として、マルチウエイスピーカシステムと、小型のスピーカにサブウーハーを併用するシステムとがある。

マルチウエイスピーカシステムは、再生周波数帯域を、例えば低域、中域、高域に分割し、それぞれの帯域を専用のスピーカにより再生するものである。また、サブウーハーを併用するシステムは、左および右チャンネルに対して共通のサブウーハーを用意するものである。そして、これらのシステムによれば、低音を適切に再生することができる。

なお、先行技術文献として例えば以下のものがある。
特開平８−３３０９３号公報 特開平４−１７４９７号公報

ところが、マルチウエイスピーカシステムの場合には、ウーハーのキャビネットが大型であり、しかも、ウーハーを左および右チャンネルの両方に必要となるので、リスニングルームの正面に多くのスペースが必要となってしまう。

その点、サブウーハーを併用するシステムの場合には、サブウーハーは、音像に対する方向感が得られない周波数成分、例えば100Hz以下の周波数成分を再生するので、上記のようにサブウーハーを左および右チャンネルで共通とし、１つですませることができる。また、サブウーハーはリスニングルームのどこに設置しても問題がない。しかし、やはり、サブウーハーのスピーカキャビネットは大型なので、多くのスペースが必要となってしまう。

また、どちらのスピーカシステムにせよ、１つあるいは２つのスピーカから低音を放射し、それによって十分な低音感を得ようとするので、スピーカから出力される低音の音圧が大きくなり、近隣への騒音問題を引き起こしてしまう。

この発明は、これらの問題点を解決しようとするものである。

この発明においては、
オーディオ信号を、音像の方向定位の能力が低下する周波数の低域成分と、この低域成分の周波数以上の高域成分とに分割するフィルタと、
上記低域成分がスピーカアレイから音波として出力されるとき、その音波が波面合成されて仮想音源を形成するように上記低域成分を処理する処理回路と、
上記仮想音源の位置を変更して上記音波の放射方向および音波面の曲率の少なくとも一方を制御する制御回路と
を有するオーディオ信号の再生装置
とするものである。

この発明によれば、大きなキャビネットを必要としないで、豊かな低音を得ることができる。また、近隣へ低音が漏洩することを抑えることができる。

この発明は、波面合成の技術を用いて低音用の仮想音源を構成するとともに、この仮想音源の位置を制御することにより低音の音波を平行平面波ないし球面波とし、上述の問題点を解決するものである。以下、これらについて順を追って説明する。

〔１〕 音場の再現について
今、図１に示すように、任意の形状の空間を包み込んだ閉曲面Ｓを想定するとともに、この閉曲面Ｓの内部には音源が含まれていないものとする。そして、この閉曲面Ｓの内部空間および外部空間について、
ｐ(ｒi) ：内部空間の任意の点ｒiにおける音圧
ｐ(ｒj) ：閉曲面Ｓ上の任意の点ｒjにおける音圧
ｄｓ ：点ｒjを含む微小面積
ｎ ：点ｒjにおける微小面積ｄｓに対する法線
ｕn(ｒj)：点ｒjにおける法線ｎ方向の粒子速度
ω ：オーディオ信号の角周波数
ρ ：空気の密度
ｖ ：音速（＝340m/s）
ｋ ：ω／ｖ
とすると、キルヒホッフの積分公式は図２における(1)式で示される。

これは、閉曲面Ｓ上の点ｒjの音圧ｐ(ｒj)と、その点ｒjにおける法線ｎの方向の粒子速度ｕn(ｒj)とを適切に制御することができれば、閉曲面Ｓの内部空間の音場を再現できることを意味している。

そこで、例えば図３Ａに示すように、左側に音源ＳＳが配置され、右側に半径Ｒの球状の空間を覆う閉曲面ＳR（破線図示）が配置されているとする。すると、音源ＳＳにより閉曲面ＳRの内部空間に生じる音場は、上記のように閉曲面ＳR上の音圧および粒子速度ｕn(ｒj)を制御すれば、音源ＳＳがなくても再現が可能である。そして、このとき、音源ＳＳの位置に仮想音源ＶSSを生じることになる。つまり、閉曲面ＳR上の音圧および粒子速度を適切に制御すれば、閉曲面ＳRの内部にいるリスナは、音源ＳＳの位置に仮想音源ＶSSが存在するかのように音響を知覚する。

次に、閉曲面ＳRの半径Ｒを無限大にすると、図３Ａに実線で示すように、閉曲面ＳRは平面ＳSRとなる。そして、この場合も、音源ＳＳにより閉曲面ＳRの内部空間、すなわち、平面ＳSRの右側に生じる音場は、平面ＳSR上の音圧および粒子速度を制御することにより、音源ＳＳがなくても再現が可能である。また、このときも、音源ＳＳの位置に仮想音源ＶSSを生じる。

つまり、平面ＳSR上のすべての点における音圧および粒子速度を適切に制御すれば、平面ＳSRよりも左側に仮想音源ＶSSを配置し、右側に音場を配置することができ、その音場を受聴領域とすることができる。

実際には、図３Ｂにも示すように、平面ＳSRを有限の広さとし、この平面ＳSR上における有限の点ＣP1〜ＣPxの音圧および粒子速度を制御すればよい。なお、以下においては、平面ＳSR上の、音圧および粒子速度の制御される点ＣP1〜ＣPxを「制御点」と呼ぶものとする。

〔２〕 制御点ＣP1〜ＣPxにおける音圧および粒子速度の制御について
制御点ＣP1〜ＣPxにおける音圧および粒子速度を制御するには、図４にも示すように、
(A) 平面ＳSRの音源側に、複数ｍ個のスピーカＳＰ1〜ＳＰmを、平面ＳSRと例えば平行に配置する。なお、このスピーカＳＰ1〜ＳＰmはスピーカアレイを構成するものである。
(B) スピーカＳＰ1〜ＳＰmに供給されるオーディオ信号を制御して制御点ＣP1〜ＣPxにおける音圧および粒子速度を制御する。
とすればよい。

このようにすれば、スピーカＳＰ1〜ＳＰmから出力される音波が波面合成され、あたかも仮想音源ＶSSから音波が出力されているかのように作用するとともに、所望の音場を形成することができる。なお、スピーカＳＰ1〜ＳＰmから出力される音波が波面合成される位置は、平面ＳSRとなるので、以下においては、平面ＳSRを「波面合成面」と呼ぶものとする。

〔３〕 波面合成の様子
図５は、波面合成の様子の一例をコンピュータシミュレーションにより示すものである。スピーカＳＰ1〜ＳＰmに供給されるオーディオ信号の処理内容・処理方法については後述するが、この例においては、各値を以下のように設定した場合である。
スピーカの数ｍ：16個
スピーカの間隔：10cm
スピーカの口径：８cmφ
制御点の位置 ：スピーカからリスナ側に10cmの位置
制御点の数 ：1.3cm間隔で１列に116点
仮想音源の位置：受聴領域の前方１ｍ（図５Ａの場合）
受聴領域の前方３ｍ（図５Ｂの場合）
受聴領域の広さ：2.9ｍ（前後方向）×４ｍ（左右方向）
なお、
ｗ ：スピーカの間隔〔ｍ〕
ｖ ：音速（＝340m/s）
ｆhi：再生上限周波数〔Hz〕
とすれば、
ｆhi＝ｖ／（２ｗ）
となる。したがって、スピーカＳＰ1〜ＳＰm（ｍ＝16）の間隔ｗは狭くすることが好ましく、そのためにはスピーカＳＰ1〜ＳＰmの口径を小さくする必要がある。

また、スピーカＳＰ1〜ＳＰmに供給されるオーディオ信号をデジタル処理している場合には、そのサンプリングによる影響を除くため、制御点ＣP1〜ＣPxの間隔は、そのサンプリング周波数に対応する波長の1/4〜1/5以下にすることが好ましい。上記の数値例においては、サンプリング周波数を８ｋHzとしたので、制御点ＣP1〜ＣPxの間隔を上記のように1.3cmとしている。

そして、図５によれば、スピーカＳＰ1〜ＳＰmから出力された音波は、仮想音源ＶSSから出力された音波であるかのように波面合成され、受聴領域にきれいな波紋が描かれている。つまり、波面合成が適切に行われ、目的とする仮想音源ＶSSおよび音場が形成されていることがわかる。

また、上記のように図５Ａの場合には、仮想音源ＶSSの位置が受聴領域の前方１ｍであって、仮想音源ＶSSが波面合成面ＳSRに比較的近いので、波紋の曲率は小さい。しかし、図５Ｂの場合には、仮想音源ＶSSの位置が受聴領域の前方３ｍであって、仮想音源ＶSSが図５Ａの場合よりも波面合成面ＳSRから遠ざかっているので、波紋の曲率は図５Ａの場合よりも大きくなっている。つまり、仮想音源ＶSSを遠ざけるにつれて、音波は平行平面波に近づいていくことがわかる。

〔４〕 平行平面波による音場
図６Ａに示すように、スピーカＳＰ1〜ＳＰmの出力を波面合成して仮想音源ＶSSを形成する。そして、このとき、仮想音源ＶSSを、スピーカＳＰ1〜ＳＰm（波面合成面ＳSR）から無限遠の位置に形成するとともに、スピーカＳＰ1〜ＳＰmの中心の音軸上に位置させる。すると、〔３〕からも明らかなように、波面合成された音波（波紋）ＳWの曲率も無限大となり、音波ＳWは平行平面波となるとともに、その進行方向はスピーカＳＰ1〜ＳＰmの音軸の方向となる。

しかし、図６Ｂに示すように、仮想音源ＶSSを、スピーカＳＰ1〜ＳＰmから無限遠の位置に形成するとき、仮想音源ＶSSを、スピーカＳＰ1〜ＳＰmの中心の音軸から離れた場所に位置させると、波面合成された音波ＳWを平行平面波とすることができるとともに、その音波ＳWの進行方向と、スピーカＳＰ1〜ＳＰmの音軸との角度θを、θ≠０とすることができる。

そして、図６ＡおよびＢにおける音波ＳWは平行平面波なので、音波ＳWにより形成される音場の中であれば、どこであっても音波ＳWの音圧は等しく、音圧にレベル差を生じないことになる。すなわち、音波ＳWの音場内であれば、その音場内のどこであっても音量は等しいことになる。

また、波面合成面ＳSRから仮想音源ＶSSまでの距離を有限とすれば、音波ＳWは、例えば図５に示すように球面波となるので、仮想音源ＶSSの位置を変更することにより、音波ＳWの曲率を変更することができる。

なお、以下においては、角度θを「見込み角」と呼ぶものとする。また、音波ＳWの進行方向がスピーカＳＰ1〜ＳＰmの中心音軸の方向となるとき、θ＝０とし、時計方向をθ＞０とする。

〔５〕 波面合成のアルゴリズム
図７に示すように、
ｕ(ω)：仮想音源ＶSSの出力信号、つまり、原オーディオ信号
Ｈ(ω)：適切な波面合成を実現するために信号ｕ(ω)に畳み込む伝達関数
Ｃ(ω)：スピーカＳＰ1〜ＳＰmから制御点ＣP1〜ＣPmまでの伝達関数
ｑ(ω)：波面合成により実際に制御点ＣP1〜ＣPxに再現される信号
とすると、原オーディオ信号ｕ(ω)に、伝達関数Ｃ(ω)、Ｈ(ω)を畳み込んだ信号が、再現オーディオ信号ｑ(ω)であるから、
ｑ(ω)＝Ｃ(ω)・Ｈ(ω)・ｕ(ω)
となる。この場合、スピーカＳＰ1〜ＳＰmから制御点ＣP1〜ＣPxまでの伝達特性を求めておくことにより、伝達関数Ｃ(ω)を規定できる。

そして、伝達関数Ｈ(ω)を制御すれば、このときの再現オーディオ信号ｑ(ω)により適切な波面合成が実現されて図６により説明した平行平面波を形成することができる。

〔６〕 合成回路
上記の〔５〕にしたがって原オーディオ信号ｕ(ω)から再現オーディオ信号ｑ(ω)を生成あるいは合成する場合、その合成回路は例えば図８に示すように構成することができる。なお、この合成回路は、スピーカＳＰ1〜ＳＰmのそれぞれごとに設けられるもので、これを合成回路ＣＦ1〜ＣＦmとする。

すなわち、合成回路ＣＦ1〜ＣＦmのそれぞれにおいて、デジタル化された原オーディオ信号ｕ(ω)が、入力端子１１を通じてデジタルフィルタ１２およびデジタルフィルタ１３に順に供給されて再現オーディオ信号ｑ(ω)とされ、この信号ｑ(ω)が出力端子１４を通じてスピーカＳＰ1〜ＳＰmのうち、対応するスピーカに供給される。なお、これらの合成回路ＣＦ1〜ＣＦmはＤＳＰにより構成することもできる。

したがって、スピーカＳＰ1〜ＳＰmの出力により仮想音源ＶSSが形成されるとともに、そのとき、フィルタ１２、１３の伝達関数Ｃ(ω)、Ｈ(ω)を所定の値にすることにより仮想音源ＶSSの位置を変更することができ、例えばスピーカＳＰ1〜ＳＰmから無限遠の位置に位置させることができる。また、フィルタ１２、１３の伝達関数Ｃ(ω)、Ｈ(ω)を変更することにより、図６ＡあるいはＢに示すように、見込み角θを変更することができる。

〔７〕 実施例
図９は、この発明による再生装置の一例を示す。この再生装置は、上述の〔１〕〜〔６〕にしたがって低音の仮想音源ＶSSを形成するとともに、その仮想音源ＶSSの位置を波面合成面ＳSRに対して所定の位置に設定するものである。なお、この例においては、波面合成用のスピーカＳＰ1〜ＳＰmの数ｍが24個（ｍ＝24）の場合である。

すなわち、スピーカＳＰ1〜ＳＰ24は、例えば図４により説明したように、リスナの前方に、符号ＳＰ1〜ＳＰ24の順に左から右へ水平に配置されると同時に、例えば図１０に示すように、長方形のリスニングルームＲＭの前方の壁面ＷＬFの近傍に、その壁面ＷＬFと平行に配置される。さらに、この例においては、図９にも示すように、スピーカＳＰ1とスピーカＳＰ2との間に左チャンネルの中高域用のスピーカＳＰLが配置され、スピーカＳＰ23とスピーカＳＰ24との間に右チャンネルの中高域用のスピーカＳＰRが配置される。

そして、図９において、ＣＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ、デジタル放送チューナなどの信号源２１から左および右チャンネルのデジタルオーディオ信号Ｌ、Ｒが取り出され、これら信号Ｌ、Ｒが加算回路２２に供給されてモノラル信号に加算される。そして、このモノラル信号が帯域分割用のローパスフィルタ２３Ｍに供給されて音像の方向感（方向定位能力）が低下する周波数帯域の成分、例えば100Hz以下の低域成分ＭLが取り出される。なお、この低域成分ＭLは、上述のサブウーハーを併用するスピーカシステムの場合には、そのサブウーハーに供給される低域信号に相当する。

そして、この低域成分ＭLが、図８により説明した合成回路ＣＦ1〜ＣＦ24に供給されて再現オーディオ信号ｑ(ω)に対応するオーディオ信号ｑ1〜ｑ24に変換され、これら信号ｑ1〜ｑ24がＤ／Ａコンバータ回路ＤＡ1〜ＤＡ24に供給されてアナログのオーディオ信号ＭL1〜ＭL24にＤ／Ａ変換され、これら信号ＭL1〜ＭL24がパワーアンプＰＡ1〜ＰＡ24を通じてスピーカＳＰ1〜ＳＰ24に供給される。

さらに、ソース２１からの信号Ｌ、Ｒが帯域分割用のハイパスフィルタ２３Ｌ、２３Ｒに供給されて低域成分ＭLよりも周波数の高い中高域成分ＬH、ＲHが取り出され、この中高域成分ＬH、ＲHが、Ｄ／Ａコンバータ回路２４Ｌ、２４Ｒに供給されてアナログの中高域オーディオ信号にＤ／Ａ変換され、これら信号がパワーアンプ２５Ｌ、２５Ｒを通じてスピーカＳＰL、ＳＰRに供給される。

また、仮想音源ＶSSの位置を設定するための位置設定回路あるいは制御回路としてマイクロコンピュータ３１が設けられるとともに、このマイクロコンピュータ３１には、リスナ（ユーザ）が仮想音源ＶSSの位置および見込み角θを入力するための入力操作手段３２が接続される。また、仮想音源ＶSSの位置および見込み角θや音波の波紋（図５）をグラフィカルに表示するため、マイクロコンピュータ３１にはディスプレイ３３が接続される。

そして、マイクロコンピュータ３１からは、入力操作手段３２の操作に対応したデータが取り出され、このデータが合成回路ＣＦ1〜ＣＦ24のフィルタ１２〜１２、１３〜１３にそれらの伝達関数Ｃ(ω)、Ｈ(ω)を設定するためのデータとして供給される。

このような構成によれば、信号源２１から出力された左および右チャンネルのデジタルオーディオ信号Ｌ、Ｒのうちの中高域成分ＬH、ＲHは、Ｄ／Ａコンバータ回路２４Ｌ、２４Ｒによりアナログ信号にＤ／Ａ変換されてスピーカＳＰL、ＳＰRに供給される。また、デジタルオーディオ信号Ｌ、Ｒのうちの低域成分ＭLは、合成回路ＣＦ1〜ＣＦ12により信号ｑ1〜ｑ24に変換されてからＤ／Ａコンバータ回路ＤＡ1〜ＤＡ24によりアナログ信号にＤ／Ａ変換され、この変換後、スピーカＳＰ1〜ＳＰ24に供給される。

したがって、スピーカＳＰL、ＳＰRから左および右チャンネルの中高音が出力され、スピーカＳＰ1〜ＳＰ24から低音が出力ので、これらの音響によりオーディオ信号Ｌ、Ｒに対応する音像が生成されるとともに、その音像はオーディオ信号Ｌ、Ｒの中高音信号に対応する位置に定位する。

そして、この場合、入力操作手段３２を操作してスピーカＳＰ1〜ＳＰ24から出力される低音の仮想音源ＶSSの位置を無限遠に設定することにより、その低音ＳWを図６にも示すように平行平面波とすることができる。また、このとき、図６Ａにも示すように、θ＝０とすることができる。

すると、一般に、低音は波長が長く、壁面の凹凸による散乱・吸収が少ないので、例えば図１０に示すように、スピーカＳＰ1〜ＳＰ24（仮想音源ＶSS）から出力された低音ＳWは、壁面ＷＬFと、これに対向する壁面ＷＬBとの間を行き来し、定在波ＣWとなる。そして、この定在波ＣWは低音のレベルを上昇させ、低音感を増強させるので、結果として、豊かな低音を得ることができる。

なお、定在波は音の歯切れを悪化させ、はっきりしない音に聞えることもあるが、その場合には、入力操作手段３２を操作することにより定在波ＣWの状態、例えばレベルが変更され、適切な低音とされる。あるいは低音の仮想音源ＶSSを有限の位置に設定することにより、図１１に示すように、その低音ＳWを球面波に設定し、定在波ＣWのレベルを弱めることもできる。

また、例えば図１２に示すように、リスニングルームＲＭに家具ＦＮがある場合には、その家具ＦＮにより低音の音波ＳWが散乱するので、この散乱を考慮して定在波ＣWを調整することもできる。

図１３は、低音の仮想音源ＶSSを無限遠に設定してその低音ＳWを平行平面波とするとともに、見込み角θを所定の値（θ≠０）とすることにより、スピーカＳＰ1〜ＳＰ24から出力された低音ＳWを、リスニングルームＲＭの壁面ＷＬL、ＷＬB、ＷＬR、ＷＬBで順に反射させるようにした場合である。

このようにすれば、スピーカＳＰ1〜ＳＰ24から出力された低音ＳWは、壁面ＷＬL〜ＷＬBで反射を繰り返して長時間にわたってリスニングルームＲＭに残るので、低音の音圧を上げることができ、低音感の増強ができる。また、スピーカアレイによる音圧分散効果も伴って、低音の近隣への音漏れを抑えることができる。

図１４および図１５は、ディスプレイ３３の表示例を示す。すなわち、リスニングルームの大きさ、壁面の音響特性、スピーカＳＰ1〜ＳＰ24、ＳＰL〜ＳＰRの位置、リスナの位置などを、入力操作手段３２から入力すると、図１４に示すように、その入力データに対する標準の低音の放射状態がグラフィカルに表示される。

そこで、さらに、入力操作手段３２から仮想音源ＶSSおよび見込み角θを入力すると、図１５に示すように、そのリスニングルームにおける低音の音場がシミュレーションされて表示される。したがって、この表示を参考にして、より適切を音場を形成することができる。

〔８〕 まとめ
上述の再生装置によれば、音像に対する方向の知覚能力が低下している低音に対して、その音波面の放射を制御しているので、音源の種類やリスナの好み、リスニングルームの壁面の状態などにあわせて低音の特性を変更することができ、豊かな低音感を得ることができるとともに、低音の漏れを低減することができる。

また、中高音の再生タイミングに比べ、スピーカＳＰ1〜ＳＰ24から出力される低音の再生のタイミングの方が早いので、高音における音場の再現の精度が低下しても、低音の再生によって明確な音像を知覚でき、より自然で豊かな音響再生ができる。

さらに、低音は音波面として放射されるので、局所的に大振幅の音を発生することがなく、この結果、低音が壁面あるいは床面を伝搬して近隣へ音漏れすることを抑えることができる。また、局所的に大振幅の音を発生することがないので、大型のスピーカやキャビネットを必要としない。さらに、スピーカＳＰ1〜ＳＰ24から出力される低音の周波数をおよそ100Hz以下としているので、音波面の放射方向をリスナに知覚させることがなく、スピーカＳＰ1〜ＳＰ24の設置位置や音波面の放射方向に自由度をもたせることできる。

また、音波面の放射方向を制御し、低音を壁面で反射させて反射音を増やしているので、出力音圧を上げなくても低音感を増強することができる。さらに、仮想音源ＶSSの位置を変更することにより音波面の曲率を制御することができるので、スピーカＳＰ1〜ＳＰ24から出力される低音を、平行平面波から所定の曲率の球面波まで変更でき、リスニングルームの形状や壁面の状態によって最適な状態に調整することができる。

〔９〕 その他
上述においては、左および右チャンネルのオーディオ信号Ｌ、Ｒの加算信号から低域成分ＭLを取り出した場合であるが、オーディオ信号Ｌ、Ｒのそれぞれから低域成分を取り出し、その取り出した低域成分を加算して低域成分ＭLを得ることもできる。

さらに、上述においては、複数ｍ個のスピーカＳＰ1〜ＳＰmを１列に水平に配置してスピーカアレイを構成した場合であるが、垂直面内に複数行×複数列にわたってマトリックス状に配置してスピーカアレイを構成することもできる。あるいはスピーカＳＰ1〜ＳＰmを、十字状あるいは逆Ｔ字状に配置してもよい。

また、上述においては、スピーカＳＰ1〜ＳＰmと、波面合成面ＳSRとは平行であるとしたが、平行である必要はなく、さらに、スピーカＳＰ1〜ＳＰmは直線状あるいは平面状に配置しなくてもよい。また、ＡＶシステムと一体化するような場合には、スピーカＳＰ1〜ＳＰmをディスプレイの上下左右に枠状に配置したり、ディスプレイの上あるいは下と左右とに冂字状あるいは凵字状に配置したりすることもできる。

〔略語の一覧〕
ＡＶ ：Audio and Visual
ＣＤ ：Compact Disc
Ｄ／Ａ：Digital to Analog
ＤＳＰ：Digital Signal Processor

この発明を説明するための音響空間の図である。 この発明を説明するための数式を示す図である。 この発明を説明するための音響空間の図である。 この発明による音響空間の一例を示す図である。 この発明における波面合成の様子を示す図である。 この発明における波面を説明するための図である。 この発明を説明するための音響空間の図である。 この発明に使用できる回路の一形態を示す系統図である。 この発明の一形態を示す系統図である。 この発明を説明するための図である。 この発明を説明するための図である。 この発明を説明するための図である。 この発明を説明するための図である。 この発明を説明するための図である。 この発明を説明するための図である。

符号の説明

１２および１３…デジタルフィルタ、２１…信号源、２３Ｌおよび２３Ｒ…ハイパスフィルタ、２３Ｍ…ローパスフィルタ、３１…マイクロコンピュータ、３２…入力操作手段、３３…ディスプレイ、ＣＦ1〜ＣＦm…合成回路、ＤＡ1〜ＤＡ24…Ｄ／Ａコンバータ回路、ＰＡ1〜ＰＡ24…アンプ、ＳＰ1〜ＳＰmおよびＳＰL、ＳＰR…スピーカ、

Claims (10)

1. オーディオ信号を、音像の方向定位の能力が低下する周波数の低域成分と、この低域成分の周波数以上の高域成分とに分割するフィルタと、
   上記低域成分がスピーカアレイから音波として出力されるとき、その音波が波面合成されて仮想音源を形成するように上記低域成分を処理する処理回路と、
   上記仮想音源の位置を変更して上記音波の放射方向および音波面の曲率の少なくとも一方を制御する制御回路と
   を有するオーディオ信号の再生装置。
2. 請求項１に記載のオーディオ信号の再生装置において、
   上記制御回路は、上記音波が定在波となるように、上記音波の音波面の曲率を制御する
   ようにしたオーディオ信号の再生装置。
3. 請求項１あるいは請求項２に記載のオーディオ信号の再生装置において、
   上記低域成分の周波数をおよそ100Hz以下とする
   ようにしたオーディオ信号の再生装置。
4. 請求項１あるいは請求項２に記載のオーディオ信号の再生装置において、
   上記制御回路により設定される音波の放射方向あるいは音波面の曲率をリスナが指示するための入力操作手段を
   有するオーディオ信号の再生装置。
5. 請求項１あるいは請求項２に記載のオーディオ信号の再生装置において、
   上記制御回路により設定される音波の放射方向あるいは音波面の曲率を表示する表示手段を
   有するオーディオ信号の再生装置。
6. オーディオ信号を、音像の方向定位の能力が低下する周波数の低域成分と、この低域成分の周波数以上の高域成分とに分割し、
   上記低域成分がスピーカアレイから音波として出力されるとき、その音波が波面合成されて仮想音源を形成するように上記低域成分を処理するとともに、
   上記仮想音源の位置を変更して上記音波の放射方向および音波面の曲率の少なくとも一方を制御する
   ようにしたオーディオ信号の再生方法。
7. 請求項６に記載のオーディオ信号の再生方法において、
   上記音波が定在波となるように、上記音波の音波面の曲率を制御する
   ようにしたオーディオ信号の再生方法。
8. 請求項６あるいは請求項７に記載のオーディオ信号の再生方法において、
   上記低域成分の周波数をおよそ100Hz以下とする
   ようにしたオーディオ信号の再生方法。
9. 請求項６あるいは請求項７に記載のオーディオ信号の再生方法において、
   上記音波の放射方向あるいは音波面の曲率をリスナが設定できる
   ようにしたオーディオ信号の再生方法。
10. 請求項６あるいは請求項７に記載のオーディオ信号の再生方法において、
    上記音波の放射方向あるいは音波面の曲率を表示する
    ようにしたオーディオ信号の再生方法。

Images